基于流固耦合的无人机旋翼气动性分析

简介

通常无人机旋翼着重研究在悬停和前飞等不同姿态下流场特性,但是在实际情况下,只研究流场下特性是远远不能达到设计要求。然而无人机在实际飞行时,由于在空中需要完成多种不同姿态,所以其旋翼的受力会十分复杂;进而会让旋翼桨叶受到较大应力,使其发生形变。该文通过流固耦合方式来研究无人机最大转速状态下旋翼桨叶的应力分布情况、形变和危险点,为无人机旋翼寿命判断和安全性能提升的有效解决方法。结果表明,无人机在最大转速状态下,旋翼的最大应力位于桨根处为0.258 MPa,旋翼桨叶的最大总变形量为0.129 mm,最大应力小于材料的屈服强度与极限强度,变形不影响无人机正常运行。所以流固耦合分析能够在无人机旋翼设计和优化过程中提供有效的数据参考。